山西襄汾塔山尾礦庫潰壩事故發生后,中國礦業大學(北京)水害防治與水資源研究所所長武強教授,于9月12日趕赴事故現場,調查事故原因。本刊記者于第一時間采訪了這位“鋒芒”畢露、一針見血的學者。
潰壩事故暴露出來哪些問題?
武強:技術力量薄弱、管理水平低、政府監管不力
武強教授介紹,諸如襄汾塔山尾礦庫潰壩的事故,我國過去發生得比較少。這次,尾礦庫潰壩量較大,潰壩形成的泥石流面積也比較大,據估算,泥石流長約1900米,最窄處約300米,泥石流厚度最淺處約30厘米,最厚處達2米,覆蓋面積達到30.2公頃。
不幸的是,尾礦壩下游設施龐雜,包括礦區辦公樓、集貿市場、部分民宅,甚至礦區派出所等都在其中。死的人員有些是一家一家的,其中有一家九口全部遇難。很多是非當地人、打工人員、居住在簡易房的人……也正因為此類人員較多,至今仍難清查確切人數。
“按常理,尾礦庫再次利用前要對其穩定性作出評價。能否啟用?要采取什么措施?譬如,需不需要加固等等,但是塔山尾礦庫沒有任何論證與安全評價,這暴露出其技術力量薄弱和管理水平差的根本特點。”武教授鮮明地亮出了自己的觀點。
塔山尾礦庫原來屬于臨汾鋼鐵集團公司,20世紀80年代中期左右基本就停產了,改制后轉為民營礦山。
據武教授介紹,尾礦的設計,有一定的坡度要求。但襄汾塔山尾礦庫加固壩高時,在原來的主壩頂上直接加高兩米左右形成子壩,相當于給主壩增加了第一個荷載,這是個嚴重的錯誤。正確的做法,應該在壩頂后方一定距離加高,形成一定坡度,這樣有利于穩定。
所謂“尾礦”,就是從磨碎的礦石中提出有用成分后的剩余礦漿,里面含有大量的泥漿與礦渣。由于里面含有部分有用元素,是輔助經濟合理選礦的重要工具。
尾礦中回收低品位的貴重金屬可實現資源再利用和經濟收益,但存放尾礦的地方——尾礦庫,也是礦山危險性較大的設施,國際災害事故排名將尾礦庫危害列在第18位,位次居中。
武教授說:“山西用水緊張,為了生產用水與放礦使用,在距子壩約70m位置挖有放礦回水池,直徑約30m,下部鋪農用薄膜,以防止放礦水大量滲漏,挖出的尾礦均堆于壩頂新筑土壩前。實際上,這樣的操作是違規的,一方面并未完全阻止水向庫區下的滲漏,另一方面,又給主壩增加了第二個荷載。”
武教授同時還指出了很關鍵的一點:當地政府部門監督監管不力。事前已經有垮壩的預兆,壩體有滲出液流出,這是很明顯的征兆,但沒有引起相關部門和單位的高度重視。
我們應該吸取什么樣的教訓?
武強:選址要科學,要進行災難風險評價,尾礦庫排水系統最關鍵
襄汾塔山尾礦庫,左側是巖石,右側是黃土,大面積庫區都在黃土上,遇水則沉陷。根據國家安監總局、環保部的規定,尾礦庫不宜位于工礦企業、大型水源地、水產基地和大型居民區上游。而此次塔山尾礦庫距離集貿市場、村莊都僅有1公里,這也是遇難人員較多的重要原因。
選址缺陷,襄汾塔山尾礦庫并不是第一家。在2007年遼寧海城尾礦潰壩引起的泥石流事故中,尾礦庫周圍除了人口密集的村舍外,還有3家工礦企業,距離附近的公路和鐵路也不過2公里。
“中國因為人口密集,尾礦下游幾乎都緊鄰城鎮、村莊。”武教授介紹,一些地廣人稀的國家和地區,比如加拿大、澳大利亞等國,在尾礦的選址方面能嚴格遵守遠離人群的規范,但這一標準顯然不適用于人口分布相對密集的山西地區。但是即便如此,事前如果能統一科學規劃的話,尾礦庫仍然可以達到安全的境況。
對于此次事故,最初官方報道的口徑是:“塔山礦區因暴雨發生泥石流,致使該礦(塔山礦業公司)廢棄尾礦庫被沖垮。”但據山西省氣象信息網發布的信息,9月7日早8點到8日早8點,襄汾縣降水量只有1.5毫米,遠遠低于氣象學上10毫米的小雨降水量——最多是“毛毛雨”。而此前9天,襄汾縣根本沒有降雨。
那么,泥石流中的水從何而來?
武教授說,這些水一方面是由于放礦回水池的水的向下滲漏,另一方面是尾礦壩下游一個供水井在成井洗井過程中,將洗井廢水排至尾礦庫而導致的向下滲漏。“在這種情況下,庫區地下水浸潤線不斷被抬高,水對尾礦的滲透破壞力增強,浮力增大,就算沒有下雨,也很容易發生坍塌事故。”
尾礦庫排水系統是尾礦庫管理的最關鍵因素和難點。近幾年發生的大小尾礦潰壩事故很多,都是各種各樣的責任事故,尾礦庫壩超高、超期使用,往往是其中的主要原因。而由礦庫潰壩導致的泥石流,常見原因是礦渣堆積不當,堵了泄洪溝。在這種事故中,決定泥石流破壞力的主要因素是水量、堆積礦渣量和山體地形高度。
武教授稱,進行災難的風險評價亦很重要,而不只是危險性評價。
此次事故的直接原因究竟是什么?
武強: 回水池水滲漏,兩個荷載疊加,因水井問題產生的地下水浮力增加
武強教授認為,塔山尾礦庫潰壩事故發生的直接原因有三點:
第一,回水池水滲漏,庫區地下水位抬升,庫區尾礦含水量增高,地下水浮力增大。武教授在現場考察時,發現壩體還一直在滲水,每小時滲水約2-3立方米。
第二,主壩壩高荷載與尾礦砂堆積荷載增加。
第三,由于增加了庫區的滲漏量,而導致地下水庫區浸潤線抬高,增加了地下水的浮力。
關于最后一點,需要說明的是,在壩的下游,事故前曾打了一口600多米深的水井,在鉆井的過程中,為防止井壁周圍的巖石塌陷而進入鉆孔導致堵塞,需先用泥漿護壁。待鉆井完成后,又需用水沖洗井壁孔隙中的泥漿,從而使地下水順利流出。對于這些沖洗井壁后的污泥水,礦山直接將其抽至尾礦庫壩中。
當時,武教授詢問工作人員為何這么做,他們解釋是因為水沒法排。“實際上,有一個很重要的問題,他們沒有說出來,那就是當地非常缺水,盡管是污水,但是在生產等方面可以用。他們把鉆孔洗井過程中抽上來的水,又抽到尾礦壩上去,并鋪上薄膜,把水聚集起來,準備再次利用。在水抽上來的第6天,就發生了潰壩事故。”武教授認為,抽上來的水也有大量的滲露,這是導致事故發生的一個重要原因,像這樣的違反尾礦壩相關規則的錯誤操作,是事故的最直接原因。
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